152第四章作業(yè)課件

1、第四章作業(yè) 2. 用一電渦流式測(cè)振儀測(cè)量某機(jī)器主軸的軸向竄動(dòng)，已知傳感器的靈敏度為25mV/mm。最大線性范圍（優(yōu)于1%）為5mm。現(xiàn)將傳感器安裝在主軸的右側(cè)，使用高速記錄儀記錄下的振動(dòng)波形如圖所示。問(wèn) 電渦流式測(cè)振探頭安裝 距離l電路電路軸向竄動(dòng) 為了得到較好的線性度與最大的測(cè)量范圍，測(cè)振探頭與被測(cè)金屬的安裝距離l為線性范圍的1/2。8/4/20221第1頁(yè)，共27頁(yè)。請(qǐng)依據(jù)振動(dòng)波形及x、y軸的參數(shù)判斷振幅和周期8/4/20222第2頁(yè)，共27頁(yè)。各種振動(dòng)波形演示（參考東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所資料）8/4/20223第3頁(yè)，共27頁(yè)。電焊條藥皮測(cè)量 4. 電焊條外面包有一層藥皮。焊接時(shí)，藥皮

2、熔化，覆蓋在高溫熔融焊料上面，起隔絕空氣、防止氧化作用。如果藥皮涂敷不均勻會(huì)影響焊接質(zhì)量。請(qǐng) 藥皮 圓弧形電渦流探頭壓在電焊條的藥皮表面，藥皮厚度不夠時(shí)，電渦流增大。8/4/20224第4頁(yè)，共27頁(yè)。7.防身器材 構(gòu)思一個(gè)多功能警棍，希望能夠?qū)崿F(xiàn)：產(chǎn)生強(qiáng)烈眩光；產(chǎn)生30kV（3萬(wàn)伏）左右的高壓；能在50mm距離內(nèi)探測(cè)出犯罪嫌疑人是否攜帶槍支或刀具。請(qǐng)畫(huà)出該警棍的外形圖 8/4/20225第5頁(yè)，共27頁(yè)。各種防身器材電擊高壓發(fā)生器8/4/20226第6頁(yè)，共27頁(yè)。8.汽車、自行車速度及里程的測(cè)量 工業(yè)或汽車中經(jīng)常需要測(cè)量運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速、直線速度及累計(jì)行程等參數(shù)?，F(xiàn)以大家都較熟悉的自行車的車

3、速及累計(jì)公里數(shù)測(cè)量為例 出租車計(jì)價(jià)器外形電動(dòng)助動(dòng)車儀表盤外形8/4/20227第7頁(yè)，共27頁(yè)?？蓞⒖计囁俣鹊臏y(cè)量原理 與車輪聯(lián)動(dòng)8/4/20228第8頁(yè)，共27頁(yè)。自行車速度、里程測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1.觀察自行車的結(jié)構(gòu)可知，車速及公里數(shù)與車輪的直徑及轉(zhuǎn)速成正比，因此應(yīng)將注意力集中到自行車的前、后輪上。設(shè)車輪的直徑為D（m），則周長(zhǎng)l=D，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)即為自行車行駛距離的基本參數(shù)。若轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為N，則累計(jì)路程L= Nl = ND ；若每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n（ n= N /t，圈/分鐘）則車速 v=60nl/1000(km/h) =0.06 n D(km/h) 。 2.車輪的鋼絲輻條是等間隔

4、排列的，應(yīng)能給我們帶來(lái)啟示。設(shè)輻條數(shù)為p，每產(chǎn)生p個(gè)脈沖，就意味車輪轉(zhuǎn)了一圈。對(duì)傳感器測(cè)得的輻條數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，可得到累計(jì)數(shù)Np ，則車輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)N=Np/ p 。我們也可以對(duì)氣門芯從傳感器面前掠過(guò)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而也可以得到里程，計(jì)算公式請(qǐng)自行推導(dǎo)。 3.傳感器可選用電渦流或干簧管、霍爾等傳感器。在學(xué)習(xí)了本書(shū)第四章、第八章、第十章和第十一章后，讀者可以考慮多種設(shè)計(jì)思路。8/4/20229第9頁(yè)，共27頁(yè)。傳感器在自行車測(cè)速及里程測(cè)量中的應(yīng)用非接觸傳感器的安裝位置顯示器的安裝位置干簧管 磁鐵N8/4/202210第10頁(yè)，共27頁(yè)。第五章作業(yè) 將平板電容的上、下極板置于生產(chǎn)絕緣薄膜（例如塑

5、料薄膜）傳送生產(chǎn)線的上、下方，將絕緣薄膜夾在中間，就可連續(xù)監(jiān)測(cè)和控制絕緣薄膜的厚度。請(qǐng)畫(huà)出測(cè)量控制裝置的示意圖，包括 6絕緣薄膜張力及厚度的測(cè)量 提示： 絕緣薄膜上下兩側(cè)的極板構(gòu)成變介電常數(shù)的電容器。電容量與絕緣薄膜的厚度成正比。8/4/202211第11頁(yè)，共27頁(yè)。磁粉 制動(dòng)器勵(lì)磁信號(hào)電動(dòng)機(jī)張力信號(hào)張力傳感器張力傳感器信號(hào)處理器厚度信號(hào)絕緣薄膜張力及厚度測(cè)量系統(tǒng)拉力上下極板8/4/202212第12頁(yè)，共27頁(yè)。7糧食含水量測(cè)試儀 糧食部門在收購(gòu)、存儲(chǔ)谷物、菜籽等時(shí)，需要測(cè)定這些糧食、種子的干燥程度，以防霉變。請(qǐng)你根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一臺(tái)糧食含水量測(cè)試儀，要求 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：內(nèi)電極柱應(yīng)為

6、圓錐頂，使糧食易于倒入；外殼須接地，以減少操作者手的影響；超過(guò)設(shè)定值，例如18% 時(shí)報(bào)警。8/4/202213第13頁(yè)，共27頁(yè)。糧食含水量測(cè)試儀外形糧食由此倒入圓錐頂柱形內(nèi)電極外殼接地8/4/202214第14頁(yè)，共27頁(yè)。第六章作業(yè) 4.粘度計(jì)：請(qǐng)分析該粘度計(jì)的工作原理 液體的粘性越大，對(duì)振動(dòng)板的阻力就越大，振動(dòng)板的振幅就越小，所以它的振動(dòng)加速度就越小，因此質(zhì)量塊對(duì)壓電片所施加的慣性力也就越小，壓電片的輸出電荷量Q或電壓uo也越小，壓電片的輸出電壓反映了液體的粘度。 測(cè)量旋轉(zhuǎn)板的阻力，也可以計(jì)算出液體的粘度，利用這種原理制造的儀器稱為旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。將旋轉(zhuǎn)板改成振動(dòng)板，再加上壓電片等元件就成

7、為振動(dòng)式粘度計(jì)。旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)8/4/202215第15頁(yè)，共27頁(yè)。5.公路智能交通監(jiān)測(cè) 兩根高分子壓電電纜相距2m，平行埋設(shè)于柏油公路的路面下約5cm，如下圖所示。它可以用來(lái)測(cè)量車速及汽車的載重量，并根據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的檔案數(shù)據(jù)，判定汽車的車型。 8/4/202216第16頁(yè)，共27頁(yè)。高分子壓電電纜用于公路智能交通監(jiān)測(cè)演示8/4/202217第17頁(yè)，共27頁(yè)。第七章作業(yè) 5.汽車倒車防碰裝置：汽車倒車防碰裝置如下圖，請(qǐng)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)，分析該裝置的工作原理 倒車聲納雷達(dá)示意圖障礙物障礙物8/4/202218第18頁(yè)，共27頁(yè)。汽車倒車防碰雷達(dá)倒車?yán)走_(dá)主機(jī)五彩圓弧倒車?yán)走_(dá)顯示器距離（0.3

8、m）8/4/202219第19頁(yè)，共27頁(yè)。超聲波遙控開(kāi)門 6.請(qǐng)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一套裝在汽車上和大門上的超聲波遙控開(kāi)車庫(kù)大門的裝置。希望該裝置能識(shí)別控制者的身份密碼（一串32位二進(jìn)制編碼，包括4位引導(dǎo)碼、24位二進(jìn)制碼以及4位結(jié)束碼，類似于電視遙控器發(fā)出的編碼信號(hào)），并能有選擇地放大超聲信號(hào)，而排除汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其它雜聲的干擾（采用選頻放大器）。要求： 超聲波接收器8/4/202220第20頁(yè)，共27頁(yè)。超聲波遙控開(kāi)門的設(shè)計(jì)提示 1.首先理解上一頁(yè)倒車防撞原理圖，將超聲波發(fā)生器安裝到車頭位置。 2. 用超聲波的“發(fā)射”和“停止”來(lái)分別表示二進(jìn)制編碼的“1”和“0”。在發(fā)射端使用40kHz中

9、頻調(diào)制，在接收端，使用40kHz選頻放大器解調(diào)，就可避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)及其他與40kHz有很大區(qū)別的雜聲干擾。 3.接收器將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為一串二進(jìn)制碼與內(nèi)存的密碼相比較，若匹配成功，則輸出控制信號(hào)，使卷簾門的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，卷簾門上升。 4.若使用的二進(jìn)制編碼有4位，則密碼就有16種；二進(jìn)制編碼有16位，則密碼就有65536種，以此類推。 8/4/202221第21頁(yè)，共27頁(yè)。汽車車速測(cè)試儀 7.構(gòu)思一臺(tái)槍形超聲波多普勒遠(yuǎn)距離汽車車速測(cè)試儀。 1）請(qǐng)畫(huà)出外形圖（包括描準(zhǔn)裝置、取樣開(kāi)關(guān)、液晶顯示器等）。 2）畫(huà)出電原理框圖。 3）寫(xiě)出使用說(shuō)明書(shū)。 8/4/202222第22頁(yè)，共27頁(yè)。汽車車速測(cè)試儀外形8/4/202223第23頁(yè)，共27頁(yè)。汽車?yán)走_(dá)測(cè)速介紹（參考美國(guó)斯德克公司資料）雷達(dá)測(cè)速頭8/4/202224第24頁(yè)，共27頁(yè)。汽車超聲雷達(dá)測(cè)速器的使用8/4/20